用Python语言将以下矩阵进行楚列斯基分解,QR分解,特征值分解,奇异值分解([4,12,-6],[12,37,-43],[-16,-43,98])
时间: 2024-11-15 17:28:05 浏览: 15
在Python中,我们可以使用numpy库来进行矩阵的各种分解。以下是对于给定矩阵 `[4, 12, -6]`, `[12, 37, -43]`, `[-16, -43, 98]` 的三种分解:
1. **楚尔斯基分解(Cholesky 分解)**: 对于正定矩阵才能进行。此矩阵看起来并不正定(比如主对角线下的元素之和为负),所以无法直接进行楚尔斯基分解。若要执行此操作,矩阵需要是半正定的。
2. **QR 分解(QR Decomposition)**: 可以使用 `numpy.linalg.qr()` 函数。该函数返回一个Q(正交)矩阵和R(上三角)矩阵的组合,使得原始矩阵等于 QR。
```python
import numpy as np
matrix = np.array([[4, 12, -6], [12, 37, -43], [-16, -43, 98]])
q, r = np.linalg.qr(matrix)
```
3. **特征值分解(Eigenvalue Decomposition, EVD)**: 使用 `numpy.linalg.eig()` 来找到特征值和对应的特征向量。
```python
eigenvalues, eigenvectors = np.linalg.eig(matrix)
```
4. **奇异值分解(Singular Value Decomposition, SVD)**: 通过 `numpy.linalg.svd()` 来得到三个矩阵 U, Σ, V,其中 U 和 V 是正交矩阵,Σ 是对角矩阵,包含奇异值。
```python
u, s, vh = np.linalg.svd(matrix)
```
注意,由于矩阵不是方阵(3x3),SVD的结果通常会包括两个右奇异向量矩阵 Vh (而不是单个V)。
阅读全文